Основы эффективного энергоиспользования на производственных предприятиях дорожной отрасли

продолжение таблицы 4.3

4.2.5. Энергопотребление производственных предприятий по выпуску основных до­ рожно-строительных материалов

Приготовление материалов, необходимьсс для создания дороги, связано с энер­ гозатратами соответствуюш,их производственных предприятий, рис.4.1. Значения энтальпий и энергозатрат ряда дорожных материалов приведены в таблице 4.4. Оче­ видно расхождение приведенных результатов друг с другом и с тем, что дается в иных источниках.

В отношении продуктов комплексных производств, в данном случае это, преж­ де всего, битум подобное расхождение вполне объяснимо. Распределение обш,их за­ трат комплексного производства между несколькими продуктами представляет за­ дачу, которая до сих пор не имеет однозначного решения. В этой связи, в случае с

132

битумом имеет место самое различное распределение энергозатрат между продук­

тами перегонки нефти.

Вотношении других материалов ситуация объясняется применением различ­ ных технологий или изменением состава, например, в отношении цемента возможна «мокрая» и «сухая» технологии производства, а также разнообразие марок, вариация минералогического состава и пр.

Вотношении энтальпии, например, асфальтобетона, необходимы сведения об использованной методике расчета, прежде всего о выборе постоянной интегрирова­ ния при расчете внутренней энергии.

Данные таблицы 4.4 со всей очевидностью показывают высказанную ранее ус­ ловность оценки теплотехнологических процессов с помош,ью удельных затрат энергии, прежде всего для различных предприятий пусть и выпускающих одинако­ вую продукцию. Удельные энергозатраты наиболее пригодны для отслеживания ди­ намики процесса изменения ситуации с энергопотреблением в той или иной системе материальных или энергетических превращений.

Среди производственных предприятий дорожной отрасли наиболее энергоемкими являются асфальтобетонные заводы. Затраты энергии на тонну асфальтобетонной смеси колеблются от 8 до 13 килограмм условного топлива. Многое определяет ис­ ходная влажность минеральных заполнителей: изменение ее на 1% изменяет расход топлива примерно на 1-10^%. Однако, немало связано со сложившимся подходом к организации технологического процесса в целом и проведения отдельных операций,

вчастности. Многое можно изменить за счет изменения концепций положенных в основу конструкции теплотехнологических агрегатов, концепций их использования.

Многое говорилось о введении в структуру оборудования АБЗ изотермических емкостей для накопления готовой АБС или полуфабрикатов АБС. Их применение повышает равномерность работы теплотехнологических подсистем и, кроме прочих

положительных моментов, приводит к снижению расхода топлива до 1*10^%.

Не меньший эффект можно получить при отказе от автономной работы огне­ технических установок параллельно работающих технологических линий. Напри­ мер, дымовые газы из сушильно-нагревательного барабана имеют достаточное ко­ личество кислорода для использования их в качестве окислителя в другом, располо-

133

Таблица 4.4

Удельные энергозатраты производства и энтальпия дорожных материалов, МДж/т

*- Удельные энергозатраты процессов приготовления

-Приготовление в барабанных смесителях

134

женном недалеко огнетехническом агрегате. Это может быть сушильно­ нагревательный барабан параллельной технологической нитки. Особенно выгодна такая системная организация работы технологических линий АБЗ когда кроме тра­ диционных противоточных сушильно-нагревательных барабанов имеются прямо­ точные. У последних ряд достоинств, которые перечеркивает один негативный момент: высокая температура (^3-10 °С) уходящих газов. Использование этих газов в расположенном на одной площадке обычном противоточном барабане (например, АБЗ «Шарковщизна») весьма существенно (до 2*10^ %) снизит суммарные затраты топлива. Список подобных примеров можно продолжить, он индивидуален, как пра­ вило, для каждого АБЗ и являет собой одну из сторон рационального построения те­ плоэнергетической системы промышленного предприятия. Изменение ситуации с энергообеспечением теплотехнологических процессов позволит по иному оценить многие производства.

Вместе с тем, энергосбережение процесс комплексный, затрагивающий многие стадии технологии, подчас далекие от тепловой обработки. Так, например, от непра­ вильного хранения нефтепродуктов, особенно светлых, потери могут составлять до ЫО^ %. Емкости должны быть окрашены в светлый цвет, находиться в тени и мак­ симально заполнены. Роль величины заполнения видна из следующих данных: при заполнении резервуара на 9-10^ % потери от испарения составляют 0,3%, при запол­ нении резервуара на 2-10^ % эти потери возрастают до 9%.

Важно блокировать все пути увлажнения минеральных материалов и обводне­ ния битума. Это и планировка территории с целью отведения ливневых вод и пр. Сегодня общепризнанна недопустимость открытых битумохранилищ, которые ранее доминировали, уходят в прошлое подземные хранилища. Представляется, что при­ шла пора крытого хранения минеральных материалов, стимулирования поставок их меньшей влажности.

135

5. Повышение эффективности использования энергии в теплотехнологических сис­

темах

5.1. Общие сведения

Характерными чертами материального производства, как уже отмечалось, явля­

ется его энергорасточительность и весьма низкий уровень общего реализуемого

энергосберегающего эффекта, несоизмеримый с уровнем потенциального резерва

энергосбережения, многократно уступающий уровню общего прироста энергопо­

требления. Попытаемся понять причину последнего.

Энергетику страны можно представить в виде системы, структурную схему ко­

торой можно представить в варианте рис.5.1. На первьгх трех составляющ рсс ее под-

г>1___*___ *___ ^ ________________________

Подсистема конечного использования энергии в соответствии с технологическим регламентом конкретного материального IV

производства или сферы услуг

Рис.5.1. Принципиальная структурная схема энергетики материального про­ изводства

системах привлекаются к работе специалисты энергетики. В частности, к третьей

подсистеме относится служба главного энергетика промышленного предприятия.

Для этих подсистем в совокупности коэффициент преобразования энергии не опус­

136

кается ниже 25%. Четвертая подсистема, в большинстве, случаев теплотехнологи­ ческая, что вытекает из структуры энергопотребления промышленного производст­ ва. Не рассматривая причин отметим, что обслуживается она, как правило, специа­ листами, не имеющими отношения к энергетике. Коэффициент использования пер­ вичной энергии здесь крайне редко превышает 10%, опускаясь в ряде случаев ниже 2%. Традиционный подход к энергообеспечению теплотехнологических процессов отличается дискретностью энергетического анализа в узких границах отдельных те­ плотехнологических агрегатов и в рамках частных мероприятий, что абсолютно не­ достаточно для достижения уровня эффективного использования энергии. Предпо­ сылкой радикального сдвига в изменении ситуации с энергообеспечением теплотехнологий в системах преобразования вещества является внедрение методологии сис­ темного подхода к обеспечению теплотехнологических производств и комплексном проведении соответствующих мероприятий, не относящихся порой напрямую к теп­ лотехнологическому оборудованию. Например, разработка генерального плана за­ вода обеспечивающая минимальное перемещение сырья, обустройство складов, транспортеров в плане блокирования путей увлажнения последнего и т.д. Крупно­ масштабное энергосбережение возможно лишь в рамках отраслевого технологиче­ ского комплекса на основе рационального построения его структуры.

Энергетически рациональное построение теплотехнологической системы пред­ приятия, в первую очередь, учитывает требования второго закона термодинамики. Общий анализ таких систем показывает, что в наборе оборудования, образующего систему, наряду с теплотехнологическими агрегатами, характерными для данной технологии, дополнительно появляются устройства с общими функциями, незави­ сящими от специфики технологий. Введение таких дополнительных подсистем в структуру теплотехнологической системы предприятия обеспечивает рациональ­ ность ее построения и повышает эффективность энергоиспользования. Поскольку производственные предприятия дорожной отрасли используют теплотехнологии, коренное изменение дел с их энергообеспечением лежит на пути реструктуризации. В этой связи представляется необходимым ознакомление с такими подсистемами, что и является задачей данного раздела.

137